KR20190002196A

KR20190002196A - 재생 화학약품 사용을 줄이기 위한 이온교환 수지 컬럼 장치 및 이의 운전 방법

Info

Publication number: KR20190002196A
Application number: KR1020170082751A
Authority: KR
Inventors: 이승윤; 김유창; 박상진
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2017-06-29
Filing date: 2017-06-29
Publication date: 2019-01-08
Also published as: KR101938787B1

Abstract

이온교환 수지 컬럼 장치는 하우징과, 하우징의 내부에 연속 배열된 복수의 이온교환 수지 모듈과, 하우징의 측면에 결합된 회전축을 중심으로 하우징을 회전 가능하게 지지하는 회전 지지부를 포함한다. 복수의 이온교환 수지 모듈은 복수의 커넥터에 의해 상호 결합됨과 아울러 유입수 통과를 위한 연속된 유로를 형성한다. 복수의 이온교환 수지 모듈 각각은, 복수의 개구가 형성된 상판 및 복수의 개구가 형성된 하판을 구비한 케이스와, 케이스에 내장된 이온교환 수지층을 포함한다. 복수의 커넥터 각각은, 이웃한 두 케이스의 서로 마주하는 상판의 개구와 하판의 개구에 같이 끼워지는 커넥터 본체와, 커넥터 본체를 관통하는 유입수 통과공을 포함한다.

Description

재생 화학약품 사용을 줄이기 위한 이온교환 수지 컬럼 장치 및 이의 운전 방법 {COLUMN DEVICE FOR ION EXCHANGE RESIN FOR REDUCING REGENERATION CHEMICALS AND OPERATING METHOD THEREOF}

본 발명은 이온교환 수지의 재생 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 재생 화학약품 사용을 줄이기 위한 이온교환 수지 컬럼 장치 및 이의 운전 방법에 관한 것이다.

이온교환 수지 공정에서, 컬럼에 충진된 이온교환 수지는 유입수 중의 처리 대상 이온성 물질을 흡착 제거한다. 컬럼의 상부에서 유입수가 공급될 때, 이온교환 수지는 상부에서부터 소모되며, 유출수의 농도가 규제 농도로 높아질 때까지 운전된다. 유출수의 농도가 특정 값에 이르면 운전이 중지되고, 이온교환 수지의 재생이 진행된다.

운전 중 컬럼 내부의 이온교환 수지는 흡착능이 완전히 없어진 제1 영역과, 흡착능이 어느 정도 남아 있는 제2 영역과, 흡착능이 많이 남아 있는 제3 영역으로 구분될 수 있다. 처리량이 증가할수록 제2 영역은 아래 방향으로 이동하며, 제2 영역이 컬럼 아래에 도달하면 유출수의 농도가 높아진다.

컬럼의 아래 부분에 위치하는 이온교환 수지는 모두 소모되지 않은 상태임에도 이온교환 수지 전체에 대해 재생이 이루어진다. 특히 컬럼에 채널링 현상이 발생하여 유출수의 농도가 빨리 상승한 경우, 소모되지 않은 이온교환 수지의 양은 더욱 커지게 된다. 부피가 큰 이온교환 수지를 재생하는 경우 재생 효율이 낮고, 많은 양의 재생 화학약품이 요구되며, 발생되는 폐액의 양도 많아진다.

본 발명은 이온교환 수지가 충진되는 컬럼의 구조를 개선하여 이온교환 수지의 활용성과 재생 효율을 높이고, 재생 화학약품(강산 또는 강염기의 화학약품)의 사용량을 줄일 수 있는 이온교환 수지 컬럼 장치 및 이의 운전 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이온교환 수지 컬럼 장치는 내부 공간을 가지는 하우징과, 하우징의 내부 공간에서 일 방향을 따라 연속 배열된 복수의 이온교환 수지 모듈과, 하우징의 측면에 결합된 회전축을 중심으로 하우징을 회전 가능하게 지지하는 회전 지지부를 포함한다. 복수의 이온교환 수지 모듈은 복수의 커넥터에 의해 상호 결합됨과 아울러 유입수 통과를 위한 연속된 유로를 형성한다. 복수의 이온교환 수지 모듈 각각은, 복수의 개구가 형성된 상판 및 복수의 개구가 형성된 하판을 구비한 케이스와, 케이스에 내장된 이온교환 수지층을 포함한다. 복수의 커넥터 각각은, 이웃한 두 케이스의 서로 마주하는 상판의 개구와 하판의 개구에 같이 끼워지는 커넥터 본체와, 커넥터 본체를 관통하는 유입수 통과공을 포함한다.

하우징은 양단이 개방된 관형으로 이루어질 수 있다. 복수의 이온교환 수지 모듈은 하우징의 내벽과 슬라이딩 여유를 두고 이격되어 외력이 가해질 때 일 방향을 따라 슬라이딩할 수 있다.

이온교환 수지 컬럼 장치는, 하우징의 일단에 착탈 가능하게 결합되는 제1 커버와, 하우징의 반대측 일단에 착탈 가능하게 결합되는 제2 커버와, 제1 커버와 제2 커버 중 어느 한 커버에 위치하는 유입관과, 제1 커버와 제2 커버 중 다른 한 커버에 위치하는 배출관을 더 포함할 수 있다.

복수의 이온교환 수지 모듈 각각은 상판과 이온교환 수지층 사이 및 하판과 이온교환 수지층 사이에 위치하는 한 쌍의 금속망을 더 포함할 수 있다.

회전 지지부는, 베어링을 매개로 회전축에 결합되며 바닥면에 대해 하우징을 지지하는 한 쌍의 지지대를 포함할 수 있다. 하우징은 일 방향이 바닥면에 수직한 상태와, 일 방향이 상기 바닥면과 나란한 상태를 오갈 수 있다.

커넥터 본체는, 상판의 개구에 끼워지며 오-링으로 둘러싸이는 제1 부분과, 하판의 개구에 끼워지며 오-링으로 둘러싸이는 제2 부분과, 제1 부분과 제2 부분의 사이에 위치하는 플랜지를 포함할 수 있다.

플랜지의 직경은 제1 부분 및 제2 부분의 직경보다 클 수 있고, 이웃한 두 개의 케이스는 플랜지의 두께만큼 서로 이격될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이온교환 수지 컬럼의 운전 방법은, ⅰ) 하우징의 내부에 복수의 이온교환 수지 모듈을 일 방향을 따라 연속 배열하고, 일 방향이 바닥면에 수직하도록 하우징을 배치하는 제1 준비 단계와, ⅱ) 복수의 이온교환 수지 모듈에 유입수를 차례로 통과시켜 유입수 중의 이온성 물질을 제거하는 흡착 운전 단계와, ⅲ) 일 방향이 바닥면과 나란하도록 하우징을 배치하고, 복수의 이온교환 수지 모듈을 밀어 흡착능을 완전히 상실한 이온교환 수지층을 내장한 최외곽 이온교환 수지 모듈을 하우징으로부터 분리시키는 분리 단계와, ⅳ) 분리된 이온교환 수지 모듈을 재생하는 재생 단계와, ⅴ) 재생이 완료된 이온교환 수지 모듈을 하우징 내부의 빈 공간에 투입하고, 일 방향이 바닥면에 수직하도록 하우징을 배치하는 제2 준비 단계를 포함한다.

복수의 이온교환 수지 모듈은 유입수 통과공이 형성된 복수의 커넥터에 의해 상호 기구적으로 결합됨과 동시에 연속된 유로를 형성할 수 있다. 하우징의 측면에 한 쌍의 회전축과 한 쌍의 지지대가 설치되어 제1 준비 단계와 분리 단계 및 제2 분리 단계에서 하우징을 90° 회전시킬 수 있다.

분리 단계에서 하우징에 남은 복수의 이온교환 수지 모듈은 흡착능이 남아 있는 이온교환 수지층을 내장할 수 있으며, 제2 준비 단계 이후 흡착 운전이 재개될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 흡착능이 완전히 없어진 이온교환 수지층만 하우징으로부터 분리하여 재생할 수 있다. 따라서 이온교환 수지의 재생 효율을 높일 수 있고, 재생액의 사용량을 줄이며, 발생되는 폐액의 양도 줄일 수 있다. 또한, 흡착능이 남아 있는 이온교환 수지층은 하우징에 남아 유입수 중의 이온성 물질을 제거하는데 사용되므로, 이온교환 수지의 활용성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이온교환 수지 컬럼 장치의 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 이온교환 수지 컬럼 장치의 측면도이다.
도 3은 도 2에 도시한 이온교환 수지 컬럼 장치의 회전 상태를 나타낸 측면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 이온교환 수지 컬럼 장치 중 하나의 이온교환 수지 모듈을 도시한 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시한 이온교환 수지 컬럼 장치 중 복수의 이온교환 수지 모듈을 도시한 단면도이다.
도 6은 도 5의 부분 확대도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이온교환 수지 컬럼 장치의 운전 방법을 설명하기 위해 도시한 구성도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이온교환 수지 컬럼 장치의 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 이온교환 수지 컬럼 장치의 측면도이며, 도 3은 도 2에 도시한 이온교환 수지 컬럼 장치의 회전 상태를 나타낸 측면도이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 이온교환 수지 컬럼 장치(100)는 하우징(10)과, 하우징(10)의 내부에서 일 방향(A 방향)을 따라 연속 배열된 복수의 이온교환 수지 모듈(20)과, 하우징(10)을 지지하며 하우징(10)의 회전을 가능하게 하는 회전 지지부(30)를 포함한다.

하우징(10)은 일 방향(A 방향)으로 뻗은 내부 공간을 가지며, 상단과 하단이 개방된 관형으로 이루어진다. 하우징(10)의 단면은 원형 또는 다각형 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.

하우징(10)의 상단에 제1 커버(11)가 결합될 수 있고, 하우징(10)의 하단에 제2 커버(12)가 결합될 수 있다. 제1 및 제2 커버(11, 12)는 하우징(10)에 착탈 가능하게 결합되며, 하우징(10)의 양단은 제1 및 제2 커버(11, 12)에 의해 밀폐될 수 있다.

하향 흐름 방식의 경우, 제1 커버(11)에 유입수 공급을 위한 유입관(13)이 위치하고, 제2 커버(12)에 유출수 배출을 위한 배출관(14)이 위치한다. 반대로 상향 흐름 방식의 경우, 제2 커버(12)에 유입수 공급을 위한 유입관이 위치하고, 제1 커버(11)에 유출수 배출을 위한 배출관이 위치한다. 도 1 내지 도 3에서는 하향 흐름 방식을 예로 들어 도시하였다.

복수의 이온교환 수지 모듈(20)은 하우징(10) 내부에서 기구적으로 상호 결합되며, 유입관(13)으로부터 배출관(14)에 이르는 연속된 유로를 가지는 구성으로 이루어진다. 이웃한 두 개의 이온교환 수지 모듈(20)은 상호 분리와 결합이 가능하고, 복수의 이온교환 수지 모듈(20)은 하우징(10)의 내벽에 대해 슬라이딩 가능하다.

즉, 복수의 이온교환 수지 모듈(20)은 하우징(10)의 내벽에 항상 고정된 위치를 유지하는 것이 아니고, 하우징(10) 내부에서 외력에 의해 밀려 그 위치가 변할 수 있다. 이를 위해, 복수의 이온교환 수지 모듈(20)은 하우징(10)의 내벽과 소정의 슬라이딩 여유를 두고 이격될 수 있다.

도 1 내지 도 3에서는 하우징(10) 내부에 네 개의 이온교환 수지 모듈(20)이 위치하는 경우를 예로 들어 도시하였으나, 이온교환 수지 모듈(20)의 개수는 도시한 예시로 한정되지 않는다. 이온교환 수지 모듈(20)의 상세 구조에 대해서는 후술한다.

회전 지지부(30)는 하우징(10)의 양 측면에 설치된 한 쌍의 회전축(31)과, 베어링(도시하지 않음)을 매개로 한 쌍의 회전축(31) 각각에 결합된 한 쌍의 지지대(32)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 지지대(32)는 바닥면과 접하며, 하우징(10)과 제2 커버(12)는 바닥면에 대해 뜬 상태일 수 있다.

하우징(10)은 운전 중 바닥면과 수직한 상태를 유지할 수 있고(도 1 및 도 2 참조), 이온교환 수지 컬럼 장치(100)의 운전 종료 후 회전축(31)을 중심으로 회전하여 바닥면과 나란한 상태로 전환될 수 있다(도 3 참조).

하우징(10)의 양 측면에는 손잡이(33)가 달린 원판(34)이 고정될 수 있다. 작업자는 손잡이(33)를 이용하여 원판(34)과 하우징(10)을 돌릴 수 있고, 한 쌍의 지지대(32)에는 손잡이(33)와 원판(34)의 회전을 제한하는 스토퍼(도시하지 않음)가 설치될 수 있다. 다른 한편으로, 회전축(31)에 모터(도시하지 않음)가 설치되어 모터의 동력으로 하우징(10)을 회전시킬 수 있다.

회전 지지부(30)의 구성은 전술한 예시로 한정되지 않으며, 하우징(10)을 시계 방향 및 반시계 방향으로 90°회전시켜 수직 상태와 수평 상태의 전환을 가능하게 하는 구성이면 모두 적용 가능하다.

도 4는 도 1에 도시한 이온교환 수지 컬럼 장치 중 하나의 이온교환 수지 모듈을 도시한 사시도이다. 도 5는 도 1에 도시한 이온교환 수지 컬럼 장치 중 복수의 이온교환 수지 모듈을 도시한 단면도이고, 도 6은 도 5의 부분 확대도이다.

도 4 내지 도 6을 참고하면, 복수의 이온교환 수지 모듈(20) 각각은 케이스(21)와, 케이스(21)의 내부 공간에 수용된 이온교환 수지층(26)을 포함한다. 케이스(21)는 복수의 개구(22)가 형성된 상판(23)과, 복수의 개구(22)가 형성된 하판(24)과, 상판(23)과 하판(24)을 연결하는 측벽(25)을 포함할 수 있다.

이온교환 수지층(26)의 상측과 하측에는 이온교환 수지의 유출을 방지하는 한 쌍의 금속망(27)이 위치할 수 있다. 상판(23)에 위치하는 복수의 개구(22)와, 하판(24)에 위치하는 복수의 개구(22)는 일 방향(A 방향)을 따라 서로 마주하며, 모두 같은 크기로 형성될 수 있다.

복수의 이온교환 수지 모듈(20)은 복수의 커넥터(40)에 의해 기구적으로 상호 결합됨과 동시에 유입수가 흐르는 연속된 유로를 형성한다. 복수의 커넥터(40) 각각은 이웃한 두 케이스(21)의 서로 마주하는 상판(23)의 개구(22)와 하판(24)의 개구(22)에 끼워지는 커넥터 본체(41)와, 일 방향(A 방향)을 따라 커넥터 본체(41)를 관통하는 유입수 통과공(45)을 포함한다.

커넥터 본체(41)는 상판(23)의 개구(22)에 끼워지는 제1 부분(42)과, 하판(24)의 개구(22)에 끼워지는 제2 부분(43)과, 제1 부분(42)과 제2 부분(43) 사이에 위치하는 플랜지(44)를 포함할 수 있다. 플랜지(44)의 직경은 제1 및 제2 부분(42, 43)의 직경보다 클 수 있고, 플랜지(44)의 두께만큼 이웃한 두 개의 케이스(21)가 서로 이격된다.

제1 부분(42)의 외면과 제2 부분(43)의 외면에는 고무 소재의 오-링(46)이 부착되어 유입수의 누설을 방지할 수 있다. 복수의 커넥터(40)는 케이스(21)의 상판(23) 및 하판(24)에 대해 착탈 가능하게 결합된다. 복수의 커넥터(40)는 이웃한 두 개의 케이스(21)를 기구적으로 결합시키며, 이웃한 두 케이스(21)의 내부 공간을 연통시켜 유입수가 이동하도록 한다.

하향 흐름 방식의 경우, 제1 커버(11)의 유입관(13)으로 유입수가 공급되면, 유입수는 위에서 아래를 향하는 방향으로 복수의 이온교환 수지층(26)을 차례로 통과하면서 이온성 물질이 제거되고, 제2 커버(12)의 배출관(14)을 통해 유출수가 하우징(10) 외부로 배출된다.

반대로 상향 흐름 방식의 경우, 제2 커버(12)의 유입관으로 유입수가 공급되면, 유입수는 아래에서 위를 향하는 방향으로 복수의 이온교환 수지층(26)을 차례로 통과하면서 이온성 물질이 제거되고, 제1 커버(11)의 배출관을 통해 유출수가 하우징(10) 외부로 배출된다.

본 실시예의 이온교환 수지 컬럼 장치(100)는 컬럼 내부에 이온교환 수지가 한꺼번에 충진되는 종래의 구성과 달리 이온교환 수지층(26)을 복수개로 모듈화한 구성으로 이루어진다. 이러한 모듈화 구성은 흡착능이 완전히 없어진 이온교환 수지층만 따로 분리하여 재생하는 것을 가능하게 한다.

도 7 내지 도 9는 전술한 이온교환 수지 컬럼 장치의 운전 방법을 설명하기 위해 도시한 구성도이다. 도 7 내지 도 9를 참고하여 이온교환 수지 컬럼 장치의 운전 방법에 대해 설명한다.

도 7을 참고하면, 하우징(10) 내부에 일 방향을 따라 복수의 이온교환 수지 모듈(20)이 연속 배열된다. 이때 복수의 이온교환 수지 모듈(20)은 복수의 커넥터(40)에 의해 기구적으로 상호 결합됨과 동시에 연속된 유로를 형성한다. 하우징(10)은 일 방향(A 방향)이 바닥면과 수직하도록 세워지고, 하향 흐름 방식과 상향 흐름 방식 중 어느 하나의 방식으로 운전된다.

도 7에서는 하향 흐름 방식을 예로 들어 도시하였다. 제1 커버(11)의 유입관(13)으로 공급된 유입수는 위에서 아래를 향하는 방향으로 복수의 이온교환 수지 모듈(20)을 차례로 통과하며, 제2 커버(12)의 배출관(14)을 통해 유출수가 배출된다. 유출수의 농도가 특정 값에 이르면 운전이 중지된다.

복수의 이온교환 수지 모듈(20)에 내장된 복수의 이온교환 수지층(26)은 유입수를 공급받는 순서대로 흡착능이 먼저 없어진다. 하향 흐름 방식의 경우, 최상측 이온교환 수지 모듈(20)의 이온교환 수지층(26)이 제일 먼저 흡착능을 상실한다. 상향 흐름 방식의 경우, 최하측 이온교환 수지 모듈(20)의 이온교환 수지층(26)이 제일 먼저 흡착능을 상실한다.

도 8을 참고하면, 회전 지지부(30)의 작동으로 하우징(10)이 90° 회전한다. 이로써 하우징(10)의 일 방향은 바닥면과 나란하고, 하우징(10)은 수평 상태를 유지한다. 이때 하우징(10)의 양측 단부 아래에 도시하지 않은 추가 지지대가 위치하여 하우징(10)이 수평 상태를 안정적으로 유지하도록 할 수 있다.

그리고 하우징(10)으로부터 제1 커버(11)와 제2 커버(12)가 분리되고, 복수의 이온교환 수지 모듈(20)이 외력에 의해 밀리면서 최외곽 이온교환 수지 모듈(20)이 하우징(10)으로 분리된다. 최외곽 이온교환 수지 모듈(20)은 하판(24)에 끼워져 있던 복수의 커넥터(40)가 하판(24)으로부터 분리되면서 이웃한 이온교환 수지 모듈(20)과 분리된다.

하우징(10)에서 분리된 최외곽 이온교환 수지 모듈(20)은 흡착능이 완전히 없어진 이온교환 수지층(26)을 포함한다. 한편 하우징(10)에 남은 복수의 이온교환 수지 모듈(20)은 흡착능이 어느 정도 남아 있거나 많이 남아 있는 이온교환 수지층(26)을 포함한다.

이어서, 분리된 이온교환 수지 모듈(20)에 대해 이온교환 수지층(26)의 재생이 이루어진다. 이온교환 수지층(26)의 재생은 강산 또는 강염기의 화학약품(재생액)을 이온교환 수지층(26)에 통과시키는 것으로 이루어진다.

예를 들어, 초순수용 양이온 교환수지의 경우 강산의 수소이온이 교환기에 붙어 있던 대상 이온을 탈착시킨 후 흡착되고, 초순수용 음이온 교환수지의 경우 강염기의 수산화이온이 교환기에 붙어 있던 대상 이온을 탈착시킨 후 흡착되어 이온교환 수지가 초기 형태로 복원된다. 보론(boron) 등의 특정 이온을 흡착하기 위한 선택성 수지의 경우도 재생 시 강산과 pH 조절을 위한 염기가 사용된다.

도 9를 참고하면, 재생이 완료된 이온교환 수지 모듈(20)이 하우징(10)의 빈 공간에 끼워지고, 복수의 커넥터(40)를 통해 이웃한 이온교환 수지 모듈(20)에 조립된다. 이어서 하우징(10)의 양단에 제1 커버(11)와 제2 커버(12)가 결합된다. 이후 회전 지지부(30)의 작동으로 하우징(10)이 반대 방향으로 90° 회전하여 수직하게 세워지고, 운전이 재개된다.

하우징(10)에 장착되는 이온교환 수지 모듈(20)의 개수보다 더 많은 개수의 이온교환 수지 모듈(20)이 준비될 수 있다. 이 경우, 하우징(10)에서 분리된 이온교환 수지 모듈(20)을 재생하는 동안 미리 재생된 이온교환 수지 모듈(20)이 하우징(10)에 장착되어 운전이 재개될 수 있다. 즉 이온교환 수지 컬럼 장치(100)의 운전과 이온교환 수지 모듈(20)의 재생이 동시에 이루어질 수 있다.

이와 같이 본 실시예의 방법에 따르면 흡착능이 완전히 없어진 이온교환 수지층(26)만 하우징(10)으로부터 분리하여 재생한다. 따라서 이온교환 수지의 재생 효율을 높일 수 있고, 재생액의 사용량을 줄이며, 발생되는 폐액의 양도 줄일 수 있다. 또한, 흡착능이 남아 있는 이온교환 수지층(26)은 하우징(10)에 남아 유입수 중의 이온성 물질을 제거하는데 사용되므로, 이온교환 수지의 활용성을 높일 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

100: 이온교환 수지 컬럼 장치
10: 하우징 11: 제1 커버
12: 제2 커버 20: 이온교환 수지 모듈
21: 케이스 26: 이온교환 수지층
27: 금속망 30: 회전 지지부
31: 회전축 32: 지지대
40: 커넥터 41: 커넥터 본체
45: 유입수 통과공

Claims

내부 공간을 가지는 하우징;
상기 하우징의 내부 공간에서 일 방향을 따라 연속 배열되며, 복수의 커넥터에 의해 상호 결합됨과 아울러 유입수 통과를 위한 연속된 유로를 형성하는 복수의 이온교환 수지 모듈; 및
상기 하우징의 측면에 결합된 회전축을 중심으로 상기 하우징을 회전 가능하게 지지하는 회전 지지부를 포함하며,
상기 복수의 이온교환 수지 모듈 각각은, 복수의 개구가 형성된 상판 및 복수의 개구가 형성된 하판을 구비한 케이스와, 상기 케이스에 내장된 이온교환 수지층을 포함하고,
상기 복수의 커넥터 각각은, 이웃한 두 케이스의 서로 마주하는 상기 상판의 개구와 상기 하판의 개구에 같이 끼워지는 커넥터 본체와, 상기 커넥터 본체를 관통하는 유입수 통과공을 포함하는 이온교환 수지 컬럼 장치.
제1항에 있어서,
상기 하우징은 양단이 개방된 관형으로 이루어지고,
상기 복수의 이온교환 수지 모듈은 상기 하우징의 내벽과 슬라이딩 여유를 두고 이격되어 외력이 가해질 때 상기 일 방향을 따라 슬라이딩하는 이온교환 수지 컬럼 장치.
제2항에 있어서,
상기 하우징의 일단에 착탈 가능하게 결합되는 제1 커버,
상기 하우징의 반대측 일단에 착탈 가능하게 결합되는 제2 커버,
상기 제1 커버와 상기 제2 커버 중 어느 한 커버에 위치하는 유입관, 및
상기 제1 커버와 상기 제2 커버 중 다른 한 커버에 위치하는 배출관
을 더 포함하는 이온교환 수지 컬럼 장치.
제2항에 있어서,
상기 복수의 이온교환 수지 모듈 각각은 상기 상판과 상기 이온교환 수지층 사이 및 상기 하판과 상기 이온교환 수지층 사이에 위치하는 한 쌍의 금속망을 더 포함하는 이온교환 수지 컬럼 장치.
제2항에 있어서,
상기 회전 지지부는, 베어링을 매개로 상기 회전축에 결합되며 바닥면에 대해 상기 하우징을 지지하는 한 쌍의 지지대를 포함하고,
상기 하우징은 상기 일 방향이 상기 바닥면에 수직한 상태와, 상기 일 방향이 상기 바닥면과 나란한 상태를 오갈 수 있는 이온교환 수지 컬럼 장치.
제2항에 있어서,
상기 커넥터 본체는,
상기 상판의 개구에 끼워지며 오-링으로 둘러싸이는 제1 부분과,
상기 하판의 개구에 끼워지며 오-링으로 둘러싸이는 제2 부분과,
상기 제1 부분과 상기 제2 부분의 사이에 위치하는 플랜지
를 포함하는 이온교환 수지 컬럼 장치.
제6항에 있어서,
상기 플랜지의 직경은 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분의 직경보다 크고,
상기 이웃한 두 개의 케이스는 상기 플랜지의 두께만큼 서로 이격되는 이온교환 수지 컬럼 장치.
하우징의 내부에 복수의 이온교환 수지 모듈을 일 방향을 따라 연속 배열하고, 상기 일 방향이 바닥면에 수직하도록 상기 하우징을 배치하는 제1 준비 단계;
상기 복수의 이온교환 수지 모듈에 유입수를 차례로 통과시켜 유입수 중의 이온성 물질을 제거하는 흡착 운전 단계;
상기 일 방향이 상기 바닥면과 나란하도록 상기 하우징을 배치하고, 상기 복수의 이온교환 수지 모듈을 밀어 흡착능을 완전히 상실한 이온교환 수지층을 내장한 최외곽 이온교환 수지 모듈을 상기 하우징으로부터 분리시키는 분리 단계;
분리된 상기 이온교환 수지 모듈을 재생하는 재생 단계; 및
재생이 완료된 상기 이온교환 수지 모듈을 상기 하우징 내부의 빈 공간에 투입하고, 상기 일 방향이 상기 바닥면에 수직하도록 상기 하우징을 배치하는 제2 준비 단계를 포함하는 이온교환 수지 컬럼 장치의 운전 방법.
제8항에 있어서,
상기 복수의 이온교환 수지 모듈은 유입수 통과공이 형성된 복수의 커넥터에 의해 상호 기구적으로 결합됨과 동시에 연속된 유로를 형성하는 이온교환 수지 컬럼 장치의 운전 방법.
제9항에 있어서,
상기 하우징의 측면에 한 쌍의 회전축과 한 쌍의 지지대가 설치되어 상기 제1 준비 단계와 상기 분리 단계 및 상기 제2 분리 단계에서 상기 하우징을 90° 회전시키는 이온교환 수지 컬럼 장치의 운전 방법.
제9항에 있어서,
상기 분리 단계에서 상기 하우징에 남은 상기 복수의 이온교환 수지 모듈은 흡착능이 남아 있는 이온교환 수지층을 내장하며,
상기 제2 준비 단계 이후 흡착 운전이 재개되는 이온교환 수지 컬럼 장치의 운전 방법.